Los niveles del centro de datos forman un sistema de clasificación ascendente, que va desde 1, 2, 3 y 4, y algunos operadores abogan por un nivel 5 aún más alto. Este sistema se utiliza para evaluar constantemente las instalaciones del centro de datos en función de la disponibilidad potencial de la infraestructura del sitio, conocida como tiempo de actividad. Específicamente, estas clasificaciones de niveles definen los niveles de redundancia y resiliencia que un centro de datos puede proporcionar, así como el tiempo de inactividad estimado que un cliente podría experimentar anualmente.
Como regla general, la diferencia entre los niveles del centro de datos es que el nivel 1 no ofrece redundancia de ningún sistema crítico, el nivel 2 tiene redundancia parcial en sus sistemas eléctricos y HVAC, el nivel 3 contiene redundancia dual para equipos de energía y refrigeración, y el nivel 4 posee una infraestructura totalmente redundante.
Comprensión de los niveles del centro de datos.
Los centros de datos suelen estar calificados por el Uptime Institute, una organización independiente que ha emitido más de 3400 certificaciones a centros de datos en más de 114 países. El Uptime Institute clasifica los centros de datos a través de cuatro niveles de certificación distintos: Nivel I, Nivel II, Nivel III y Nivel IV. En términos de disponibilidad, el Nivel I tiene el tiempo de inactividad más esperado o el peor rendimiento, mientras que el Nivel IV ofrece el tiempo de inactividad menos esperado o el mejor rendimiento.
Uptime Institute – Nivel estándar
Es importante destacar que los cuatro niveles del centro de datos de Uptime Institute son progresivos, lo que significa que cada nivel incluye los requisitos de todos los niveles inferiores.
¿Qué factores determinan el nivel de un centro de datos?
La certificación de nivel del Uptime Institute asigna calificaciones a los centros de datos según criterios de potencia, enfriamiento, protocolos de mantenimiento, redundancia (es decir, duplicación de componentes críticos) y tolerancia a fallas.
Al mismo tiempo, estas calificaciones son independientes de las tecnologías y proveedores específicos que suministran equipos a las instalaciones. Por lo tanto, los centros de datos se evalúan únicamente según sus capacidades y no según el fabricante del que obtienen sus sistemas eléctricos y componentes HVAC (por ejemplo, Vertiv, Schneider Electric y Eaton).
¿Cómo obtener los centros de datos una calificación de nivel?
Las calificaciones de certificación de nivel del centro de datos no son un requisito reglamentario, lo que significa que son opcionales. Por tanto, no todos los centros de datos tienen un nivel asignado.
Para obtener una certificación de nivel de Uptime Institute para una instalación de centro de datos, un operador debe presentar sus planos del sitio junto con ingeniería y especificaciones arquitectónicas, denominados Certificación de nivel de documentos de diseño, para su revisión por parte de Uptime Institute. Después de esto, el equipo del Uptime Institute lleva a cabo una inspección in situ del centro de datos para evaluar sus operaciones y garantizar la alineación con la documentación de diseño presentada. Después de completar la revisión, Uptime Institute otorga la calificación correspondiente a la instalación.
Niveles del centro de datos: ¿cuál es la diferencia entre 1, 2, 3, 4 y 5?
Los niveles del centro de datos, según la clasificación del Uptime Institute, incluyen los niveles 1, 2, 3 y 4, mientras que el operador del centro de datos Switch Inc ofrece un estándar propietario de nivel 5.
Nota: Para simplificar, este artículo hace referencia a los niveles del centro de datos utilizando sus valores numéricos, en lugar de la sintaxis de números romanos utilizados por Uptime Institute.
Comparación resumida de niveles del centro de datos
| categoría | Nivel 1 | Nivel 2 | Nivel 3 | Nivel 4 | Nivel 5 |
| Tiempo de actividad (mínimo) | 99,671% | 99,741% | 99,982% | 99,995% | 99,999% |
| Tiempo de inactividad (anual) | <28,8 horas | <22,7 horas | <1,6 horas | <26,3 minutos | <5,3 minutos |
| Redundancia | Ninguno | Parcial | N+1 | 2N o 2N+1 | 2N o 2N+1 |
| Mantenible simultáneamente | No | No | Parcial | Completo | Completo |
| costo de construccion | $ | $$ | $$$ | $$$$ | $$$$$ |
Si bien la redundancia y la resiliencia del centro de datos son de importancia crítica, también vale la pena señalar que existe una tensión directa entre el nivel de nivel y el costo de construir un centro de datos.
Centro de datos de nivel 1: capacidad básica
Los centros de datos de nivel 1 brindan espacio para infraestructura de TI dedicados para soportar cargas de trabajo más allá de un entorno de oficina. Esta infraestructura de TI incluye un generador eléctrico de respaldo, un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) y sistemas HVAC/enfriamiento, como una unidad de aire acondicionado para sala de computadoras (CRAC). En particular, estas instalaciones tienen una ruta de distribución única para la infraestructura de energía y refrigeración, y no hay redundancia de ningún sistema crítico.
En conjunto, estos componentes básicos del centro de datos permiten que la instalación pueda gestionar picos y cortes de energía, así como operar fuera del horario de oficina habitual, es decir, noches y fines de semana. Sin embargo, para realizar mantenimiento regular o reparaciones de emergencia, las operaciones del centro de datos deben cerrarse temporalmente.
Los centros de datos de nivel 1 son el nivel con la calificación más baja y solo garantizan un 99,671 % de tiempo de actividad por año, lo que implica un tiempo de inactividad total anual máximo de 1729 minutos, lo que equivale a 28,8 horas.
Dadas las limitaciones de un centro de datos de nivel 1, son más adecuadas para empresas muy pequeñas que buscan la solución de alojamiento más rentable. Además, estas organizaciones deben poder tolerar períodos significativos de tiempo de inactividad a lo largo de un año (es decir, hasta 28,8 horas al año).
Centro de datos de nivel 2: capacidad redundante
Los centros de datos de nivel 2 contienen todas las capacidades de las instalaciones de nivel 1, pero también incluyen redundancia parcial en forma de generadores eléctricos de respaldo, componentes de energía (por ejemplo, sistemas UPS) y equipos de refrigeración (por ejemplo, enfriadores/bombas). Esta infraestructura redundante permite a los centros de datos de nivel 2 emprender oportunidades de mantenimiento selectas, al tiempo que proporciona un mayor nivel de protección contra interrupciones en los procesos de TI resultantes de fallas en los equipos.
Al igual que las instalaciones de nivel 1, los centros de datos de nivel 2 dependen de una ruta de distribución única para la energía y la refrigeración, lo que hace que estas instalaciones sean vulnerables a interrupciones inesperadas.
Los centros de datos de nivel 2 garantizan un 99,741% de tiempo de actividad por año, lo que implica un tiempo de inactividad total anual máximo de 1.361 minutos, lo que equivale a 22,7 horas.
Los centros de datos de nivel 2 son utilizados por pequeñas y medianas empresas que desean una opción rentable y más confiable para sus necesidades de almacenamiento y computación. Normalmente, estas organizaciones utilizan instalaciones de nivel 2 para fines de copia de seguridad y recuperación de datos, así como para funciones que no son de misión crítica.
Además, los centros de datos de nivel 2 satisfacen los requisitos de los clientes que han conectado sus centros de datos o pueden permitirse una cantidad razonable de tiempo de inactividad (es decir, hasta 22,7 horas al año). Con frecuencia, un centro de datos con clasificación de nivel 2 está diseñado cerca de los estándares de nivel 3; Sin embargo, es posible que el operador haya optado por reducir costos acondicionando la instalación en niveles de nivel 2 para componentes no críticos.
Centro de datos de nivel 3: mantenible simultáneamente
Los centros de datos de nivel 3 contienen todas las capacidades de las instalaciones de nivel 1 y 2, pero no requieren paradas durante el mantenimiento planificado y el reemplazo de equipos, por lo que son mantenibles simultáneamente. Para implementar esta resiliencia, se agrega una ruta de distribución redundante adicional para energía y refrigeración a los componentes críticos redundantes existentes de las instalaciones de nivel 2 para que todos los componentes necesarios para respaldar el entorno de procesamiento de TI puedan cerrarse y mantenerse, sin afectar las operaciones de TI.
Más específicamente, todos los equipos de TI deben tener fuentes de alimentación duales conectadas a diferentes unidades UPS, lo que garantiza que una unidad UPS pueda desconectarse, sin provocar que los servidores colapsen o crear una pérdida en la conectividad de la red. Además, se deben implementar sistemas de enfriamiento redundantes de manera que si una unidad de enfriamiento falla, la otra se inicia y continúa moderando la temperatura y la humedad en las salas de computación de un centro de datos.
Los centros de datos de nivel 3 garantizan un 99,982% horas de tiempo de actividad por año, lo que implica un tiempo de inactividad total anual máximo de 94,6 minutos, lo que equivale a 1,6.
Al ser mantenible simultáneamente, un centro de datos de nivel 3 cuenta con sistemas, protocolos y equipos que permiten al personal realizar mantenimiento y reparaciones sin interrumpir los servicios a los clientes.
N+1 Redundancia
Los centros de datos de nivel 3 ofrecen capacidades de redundancia más completas y una mejora significativa en la disponibilidad. Estas instalaciones cuentan con redundancia N+1, lo que significa que por cada componente esencial, hay al menos un componente de respaldo adicional. Este componente de respaldo está listo para asumir el control en caso de una sola falla o durante el mantenimiento planificado del componente principal. A continuación se detallan las definiciones de redundancia N+1:
- N: capacidad necesaria para soportar toda la carga de TI del centro de datos
- +1: componente adicional para multas de copia de seguridad
Además, un centro de datos de nivel 3 requiere soluciones de respaldo que puedan mantener las operaciones en funcionamiento durante al menos 72 horas, luego de un corte de energía local o regional.
No toleraré a los fallos.
Los centros de datos de nivel 3 no son completamente tolerantes a fallas porque a menudo dependen o comparten componentes que no son completamente independientes de la instalación. Por ejemplo, estos componentes podrían incluir fuentes de alimentación de empresas de servicios públicos y sistemas de enfriamiento externos, como enfriadores y torres de enfriamiento, que residen fuera del centro de datos.
Estándar de la industria
Los centros de datos de nivel 3 son el estándar de la industria y brindan a los clientes espacio, energía y refrigeración de alta calidad, lo que brinda un nivel suficiente de redundancia y resiliencia para respaldar las necesidades de almacenamiento y computación de misión crítica del cliente. Como tal, las empresas más grandes prefieren los centros de datos de nivel 3, especialmente si alojan y administran datos de clientes.
Centro de datos de nivel 4: tolerante a fallos
Los centros de datos de nivel 4 contienen todas las capacidades de las instalaciones de nivel 1, 2 y 3, pero también incluyen mecanismos de tolerancia a fallas, con redundancia para cada componente. Específicamente, la tolerancia a fallas significa que cuando se producen fallas no planificadas en equipos individuales o interrupciones en la ruta de distribución, los efectos de los eventos no impactan las operaciones de TI.
Los centros de datos de nivel 4 son el nivel mejor calificado (según el Uptime Institute), y garantizan un 99,995 % de tiempo de actividad por año, lo que implica un tiempo de inactividad total anual máximo de 26,3 minutos, lo que equivale a 0,4 horas.
Esencialmente, las instalaciones de nivel 4 no tienen puntos únicos de falla. Por lo tanto, el objetivo de un centro de datos de nivel 4 es brindar soporte y servicios continuos sin importar las circunstancias.
Redundancia 2N o 2N+1
Los centros de datos de Nivel 4 se distinguen de las instalaciones de Nivel 3 principalmente por sus niveles de redundancia, con redundancia 2N o 2N+1. Esto se traduce en una infraestructura totalmente redundante. Específicamente, la redundancia 2N implica que para cada componente existe un sistema de respaldo completamente idéntico. Fundamentalmente, este sistema de respaldo está básicamente separado e independiente del sistema primario. Esta separación física es clave para garantizar que un evento local no afecte a ambos sistemas simultáneamente.
Más específicamente, todos los componentes cuentan con el respaldo de dos proveedores de energía de servicios públicos diferentes, dos generadores eléctricos de respaldo, dos sistemas UPS, dos unidades de distribución de energía (PDU) y dos sistemas de enfriamiento diferentes.
Además, cada ruta de distribución es independiente, de modo que una sola falla en una no causa una reacción en cadena de fallas con otros componentes. Si algún componente individual de la infraestructura de energía o refrigeración falla en un centro de datos de nivel 4, el procesamiento de TI continuará sin problemas. Por lo tanto, el procesamiento de TI solo puede verse afectado si fallan los componentes de dos rutas eléctricas o de refrigeración diferentes.
Además, los centros de datos de nivel 4 requieren soluciones de respaldo que puedan mantener las operaciones en funcionamiento durante al menos 96 horas, luego de un corte de energía local o regional. Finalmente, la fuente de alimentación de la instalación no se conecta a ninguna fuente externa, por lo que debe ser independiente.
costo de construccion
Dado los requisitos totalmente redundantes de un centro de datos de nivel 4, los costos de acondicionamiento de una instalación de este tipo son mucho más altos y, como resultado, los centros de datos de nivel 4 siguen siendo relativamente raros. Por ejemplo, el costo de construir y acondicionar un centro de datos de nivel 4 puede ser entre un 25% y un 40% más que un centro de datos de nivel 3 y el doble que el de un centro de datos de nivel 2.
Clientes
Los centros de datos de nivel 4 satisfacen las necesidades de las empresas que no son sensibles al precio y requieren disponibilidad ininterrumpida. Por ejemplo, las grandes empresas (por ejemplo, empresas de servicios financieros) con cargas de trabajo de misión crítica y necesidades comerciales o de clientes exigentes suelen ser usuarios de centros de datos de nivel 4.
Centro de datos de nivel 5: fallo sostenible
Fuente: Switch Inc.
Los centros de datos de nivel 5 van más allá de los estándares de certificación de nivel del Uptime Institute. Específicamente, Switch Inc, un proveedor de colocación, introdujo un estándar patentado Tier 5 Platinum, que intenta establecer un nivel por encima de los sistemas totalmente redundantes y la tolerancia total a fallas. Este estándar incorpora más de 30 elementos adicionales críticos para el diseño y el funcionamiento constante del centro de datos.
El estándar Tier 5 Platinum de Switch incluye parámetros rigurosos con respecto a las capacidades del sistema de energía a largo plazo, la cantidad de operadores en la red disponibles, la durabilidad de los sistemas de techo, la ubicación de las líneas del sistema de enfriamiento dentro o encima del centro de datos, la [seguridad] física y de la red (/articulos/data-center-tiers-difference-1-2-3-4security/) y el uso del 100% de energía renovable.
¿Por qué los centros de datos obtienen certificaciones de nivel?
Las certificaciones de nivel del Uptime Institute proporcionan un punto de referencia rápido para determinar el nivel de rendimiento de un centro de datos. Para los operadores de centros de datos, estas calificaciones suelen ofrecer beneficios de las siguientes maneras:
- Marketing: Los operadores pueden mostrar a los clientes actuales y potenciales que su centro de datos cumple con estándares creíbles y puede satisfacer las necesidades de las empresas, según lo determine un tercero independiente.
- Clientes: Los centros de datos clasificados como nivel 3 o superior pueden cumplir con los criterios de una audiencia más amplia de clientes potenciales, quienes establecieron internamente requisitos mínimos de certificación. Esto es particularmente importante para los operadores de infraestructura de centros de datos más nuevos, que no tienen una relación preexistente con una empresa en particular.
- Mejora: Las evaluaciones de certificación ofrecen orientación sobre cómo abordar las deficiencias, con pautas para realizar futuras mejoras y actualizaciones en el diseño, la construcción y las prácticas operativas del centro de datos. Este proceso ayuda a identificar áreas de mejora en la eficiencia energética, lo que conduce a una mejor gestión de recursos y ahorro de costes.
Las clasificaciones por niveles de los centros de datos sirven como un factor crucial para evaluar la calidad de un centro de datos. Los clientes, especialmente aquellos con necesidades operativas y de disponibilidad específicas, confían en estas clasificaciones para evaluar la idoneidad de una instalación para cumplir con sus requisitos comerciales. Esto es particularmente cierto para las empresas más grandes, incluidas las corporaciones multinacionales y los operadores de telecomunicaciones, que tienen su propio conjunto de estándares y criterios rigurosos para evaluar los centros de datos.
Las calificaciones de certificación de nivel de centro de datos, si bien no son obligatorias por las regulaciones, desempeñan un papel crucial en la configuración del diseño de un centro de datos. Normalmente, el diseño específico de una instalación lo dicta el acuerdo comercial entre el operador del centro de datos y sus clientes, atendiendo a las necesidades únicas de cada cliente. En consecuencia, muchos centros de datos optan por no someterse a un proceso de certificación de nivel formal.
A pesar de esto, la importancia de las certificaciones de nivel de los centros de datos sigue siendo significativa. Ofrecen un estándar universalmente reconocido que apunta a puntos de referencia de confiabilidad y rendimiento, que son importantes para garantizar la confianza y la satisfacción del cliente.
